石化企业道路纵断面设计要点

石化企业道路纵断面的设计要点

【摘要】满足生产运输要求，合理设置道路纵坡的大小，严格控制最小坡长，在道路纵坡的变坡点处设置竖曲线将两相邻的道路纵坡用曲线平滑的连接起来，使道路纵断面平滑、均衡、顺畅。以满足行车安全迅速、运输经济合理及乘车舒适的目的。

【关键词】道路纵坡最小坡长竖曲线竖曲线计算

在石化企业内外道路工程设计中，一般要求平面顺适、纵坡均衡、横面合理。道路纵坡要求坡度平缓，陡坡宜短，尤其避免急剧起伏变化。

1 道路纵坡

沿着道路中线竖直剖切然后展开即为道路的纵断面，在纵断面图上一般设有两条曲线：一条是地面线，它是根据道路测绘图的自然地面标高标注在图上的一条不规则的折线，反映了线路地面的起伏变化；另一条是设计线，它是设计人员经过技术、经济等多方面比较后制定出一条平滑、均匀的具有规则形状的几何线，反映了道路中心的起伏变化；道路设计应符合企业总平面布置的要求，并与厂区竖向布置、铁路、装卸场等控制点标高相协调。

2 道路纵坡及坡长

（1）石油化工厂区厂内道路：厂内竖向坡度比较平缓，一般要求主干道最大纵坡4%，次干道最大纵坡6%，支道、车间引道为8%，危化品专用道路最大纵坡为6%；主次干道交接处的道路纵坡一般不大于2%，其最小坡长不应小于16米（尽可能选大，一般采用30米）。

（2）厂外道路：厂外道路一般最大纵坡不大于9%，严寒地区，最大坡度为8%。在纵断面设计中，当陡坡长度达到限制坡长时，应安排一段缓坡用以缓解陡坡上行车速度。一般缓和坡段的纵坡应不大于3%，其长度应不得小于最小坡长要求。在道路的长路堑路段，或横向排水不畅的区域，均应采用不小于0.3%的纵坡。（3）最小坡长：最小坡长限制主要是从汽车行驶平顺性的要求考虑。如果坡长过短，使变坡点增多，汽车行驶在连续起伏地段产生增重与减重的频繁变化，导致感觉不舒适，车速越高感觉越突出，为使道路纵坡均衡、美观，避免锯齿形断面，应控制道路最小坡长。

3 道路竖曲线设计

（1）竖曲线：当相邻的两条道路纵坡差值大于2%时，应进行竖曲线设计，竖曲线半径不应小于200米，一般厂内道路竖曲线半径采用300米，厂外三、四级道路竖曲线半径采用700米。竖曲线最小半径见表1。

（2）竖曲线要素：竖曲线基本要素：竖曲线长l、竖曲线半径r、切线长t、外距e、变坡角ω；

我国采用二次抛物线形作为竖曲线。设抛物线顶点半径为r；

竖曲线长l：l=rω

竖曲线切线长t：t=t1+t2≈l/2=（t1≈t2）

竖曲线的外距e：e=

变坡角ω：ω=i1-i2

竖距h：竖曲线上任意点至相应切线的距离h=（改正值）横距x：

竖曲任意点至竖曲线起点或终点的距离（单位为米）。

（3）竖曲线计算：竖曲线的起点的桩号qd=变坡点的桩号bpd - 切线长t；竖曲线的终点的桩号zd=变坡点的桩号bpd+切线长t；切线标高h1=变坡点的标高h0±（切线长t-横距x）纵坡i；

竖曲线任意一点设计标高=切线标高h1±竖距h其中：h=

（当为凹曲线时取“+”，当为凸曲线时取“-”）

某桩号在凸形竖曲线的设计标高=该桩号在切线上的设计标高

-h；某桩号在凹形竖曲线的设计标高=该桩号在切线上的设计标高+h；一般在道路竖向图上至少标出竖曲线顶点标高和两个切点标高。

（4）竖曲线计算实例；兰州石化公司危化品库道路，变坡点桩号为k3+030.00，高程1527.60，前坡为下坡，i1=-2%，后坡为上坡，i2=+4%，竖曲线半径r=700m。试计算竖曲线顶点及两切点设计标高。

计算竖曲线要素：

变坡角：ω=i1-i2=-2%-（4%）=-0.06，所以该竖曲线为凹形竖曲线

曲线长：l=rω=700×0.06=42 m

切线长：t=l/2=42/2=21m

外距：e===0.315m

竖曲线起点桩号=（k3+030.00）-21=k3+09.00；竖曲线终点桩号=（k3+030.00）+21=k3+051.00；

凹型竖曲线顶点标高=变坡点标高+竖距

=1527.60+0.315=1527.915m；前切点设计标高=变坡点的标高h0+（切线长t-横距x）纵坡i

=1527.60+21×2%=1528.02m （切点处x为零）

后切点设计标高=1527.60+21×4%=1528.44m

4 道路纵断面设计要点

（1）最小坡长；坡长是指纵断面两变坡点之间的水平距离。坡长不宜过短，以不小于设计速度9s的行程为宜。对连续起伏的路段，坡度应尽量小，一般可取竖曲线最小长度的3～5倍。（2）纵坡设计步骤及竖曲线计算；1）熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和设计要求。并根据测绘图按比例标注里程桩号和标高，点绘地面线；2）标注控制点标高：如路线起、终点，桥梁、涵洞、铁路交叉点及受其它因素限制路线必须通过的标高。3）根据控制点标高及线路自然条件，计算并绘制道路坡向。4）根据道路变坡点设计道路竖曲线，调整道路纵断面设计标高。

5 结语

本文仅简单介绍了石化企业道路纵坡、最小坡长、竖曲线及纵断面的设计要点，详细的介绍了竖曲线要素及竖曲线的计算方法。